Änderungen von Dokument BPE 12.1 Potenzen mit rationalem Exponenten, Normdarstellung
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Zusammenfassung
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Details
- Seiteneigenschaften
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- Inhalt
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... ... @@ -5,68 +5,89 @@ 5 5 [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Zahlen in Normdarstellung angeben. 6 6 [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Zahlen aus dem Makro- oder Mikrozahlenbereich als Zehnerpotenzen darstellen. 7 7 8 -== Potenz als Schreibweise == 8 +== Potenz als Schreibweise (Voraussetzung / Aktivierung) == 9 9 10 -{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Wertevergleichen und untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}10 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vorzeichen untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 11 11 (% style="list-style: alphastyle" %) 12 -1. Berechne die Werte der folgenden Terme: 13 - {{formula}}2^3,\ 3^2,\ 2^4,\ 4^2,\ 2^5,\ 5^2{{/formula}} 14 -1. Untersuche die Aussage: 15 - {{formula}}a^b = b^a{{/formula}} für alle {{formula}}a,b \in \mathbb{N}{{/formula}}. 16 - Entscheide und begründe anhand der berechneten Beispiele. 17 -1. Berechne die Werte der folgenden Terme: 18 - {{formula}}(-1)^3,\ (-1)^4,\ (-2)^3,\ (-2)^4{{/formula}} 12 +1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}(-1)^3,\ (-1)^4,\ (-2)^3,\ (-2)^4{{/formula}}. 13 +1. Beschreibe, welchen Einfluss der Exponent auf das Vorzeichen einer Potenz mit negativer Basis hat. 19 19 {{/aufgabe}} 20 20 21 -{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Struktur erkennen" afb="II" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 16 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte vergleichen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 17 +(% style="list-style: alphastyle" %) 18 +1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}2^3,\ 3^2,\ 2^4,\ 4^2,\ 2^5,\ 5^2{{/formula}}. 19 +1. Untersuche die Gleichung {{formula}}a^b = b^a{{/formula}}. Finde Beispiele und Gegenbeispiele. 20 +{{/aufgabe}} 21 + 22 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 22 22 Gegeben sind die Terme {{formula}}(5^2)^3,\ (5^3)^2,\ (5^1)^6,\ (5^6)^1{{/formula}}. 23 23 (% style="list-style: alphastyle" %) 24 -1. Ordne jedem Term ein Exponentenpaar {{formula}}(m;n){{/formula}} zu, sodass er die Form {{formula}}(5^m)^n{{/formula}} hat. 25 25 1. Berechne die Terme und vergleiche die Ergebnisse. 26 -1. Beschreibe,welcheGemeinsamkeitdieExponentenpaare derTermemitgleichemWerthaben.26 +1. Formuliere eine Vermutung für den Zusammenhang zwischen {{formula}}(a^m)^n{{/formula}} und einer Potenz der Form {{formula}}a^k{{/formula}} und gib an, wie sich der Exponent {{formula}}k{{/formula}} aus {{formula}}m{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}} ergibt. 27 27 {{/aufgabe}} 28 28 29 -{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vermutenundbegründen" afb="III" kompetenzen="K1, K4" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}29 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen – begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 30 30 (% style="list-style: alphastyle" %) 31 -1. Formuliere eine Vermutung für den Zusammenhang zwischen {{formula}}(a^m)^n{{/formula}} und einer Potenz der Form {{formula}}a^k{{/formula}}. 32 -1. Begründe deine Vermutung anhand geeigneter Beispiele. 33 -1. Untersuche die Aussagen: 34 - {{formula}}n^3 \text{ ist für alle } n \in \mathbb{N} \text{ eine Quadratzahl.}{{/formula}} 35 - {{formula}}n^4 \text{ ist für alle } n \in \mathbb{N} \text{ eine Quadratzahl.}{{/formula}} 36 - Entscheide und begründe. 31 +1. Untersuche, ob für jede positive natürliche Zahl {{formula}}n{{/formula}} die Zahl {{formula}}n^4{{/formula}} das Quadrat einer positiven Zahl ist. Begründe deine Entscheidung. 32 +1. Untersuche, ob für jede positive natürliche Zahl {{formula}}n{{/formula}} die Zahl {{formula}}n^6{{/formula}} das Quadrat einer negativen Zahl ist. Begründe deine Entscheidung. 37 37 {{/aufgabe}} 38 38 39 -== Potenz mit negativen Exponenten ==35 +== Potenz mit ganzzahligen Exponenten == 40 40 37 +{{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 38 +Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 39 +| 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 40 +(% style="list-style: alphastyle" %) 41 +1. Stelle die fünf Zahlen in der Form {{formula}}2^n{{/formula}} dar. 42 +1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. 43 +1. Ergänze die Folge nach links um ein weiteres Glied und nach rechts um zwei weitere Glieder. 44 +1. Ordne auch den neu entstandenen Zahlen passende Potenzen der Form {{formula}}2^n{{/formula}} zu und erläutere, warum diese Zuordnung sinnvoll ist. 45 +{{/aufgabe}} 46 + 41 41 {{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}} 42 -Bestimme die fehlenden Zahlen in den Lücken:48 +Bestimme die fehlenden Exponenten und Werte in den Lücken: 43 43 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}3^2{{/formula}} | {{formula}}3^1{{/formula}} | {{formula}}3^0{{/formula}} | {{formula}}3^{-1}{{/formula}} | {{formula}}3^{-2}{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} 44 44 | 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |{{formula}}\square{{/formula}}| {{formula}}\square{{/formula}} 45 45 {{/aufgabe}} 46 46 47 -{{aufgabe id="Von der Potenz zum Bruch" afb="I" kompetenzen="K5 , K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}}53 +{{aufgabe id="Von der Potenz zum Bruch" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 48 48 Gib als Bruch an und berechne, wenn möglich. 49 49 (% style="list-style: alphastyle" %) 50 50 1. {{formula}}3^{-5}{{/formula}} 51 51 1. {{formula}} a^{-b}{{/formula}} 52 52 1. {{formula}}8 \cdot b^{-2}{{/formula}} 53 -1. {{formula}}27^{-\frac{1}{3}} {{/formula}} 54 54 {{/aufgabe}} 55 55 56 56 {{aufgabe id="Vom Bruch zum negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="1" quelle="[[KMap>>https://kmap.eu]]" cc="BY-SA"}} 57 - Nenne die Potenzschreibweisevon{{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}}.62 +Gib {{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}} in Potenzschreibweise an. 58 58 {{/aufgabe}} 59 59 60 -{{aufgabe id="Aussage zu rationalen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}} 61 -Ein Schüler behauptet: //„{{formula}}x^{-1}{{/formula}} ist dasselbe wie {{formula}}-x{{/formula}}.“// 65 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Darstellungen vergleichen und begründen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K2, K4, K5" zeit="5" quelle="nach eigener Skizze" cc="BY-SA"}} 66 +Mehrere Schülerinnen und Schüler stellen die Zahl {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}} als Potenz {{formula}}b^n{{/formula}} dar. Sie machen folgende Angaben: 67 +S1: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = 3{{/formula}}. 68 +S2: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = \frac{1}{3}{{/formula}}. 69 +S3: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = 9{{/formula}}. 70 +S4: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = 2{{/formula}}. 71 +S5: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = -4{{/formula}}. 72 +S6: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = -1{{/formula}}. 62 62 63 -a) Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. 64 -Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels. 74 +(% style="list-style: alphastyle" %) 75 +1. Bestimme zu jeder Angabe eine passende Potenzdarstellung von {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}}, falls möglich. 76 +1. Vergleiche die gefundenen Darstellungen und gib an, welche übereinstimmen. 77 +1. Erläutere an zwei passenden Darstellungen, wie sich der Exponent verändert, wenn man die Basis durch ihren Kehrbruch ersetzt. 78 +1. Finde eine weitere Potenzdarstellung von {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}}. 79 +{{/aufgabe}} 65 65 66 -b) Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. 67 - 81 +{{aufgabe id="Aussage zu negativen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}} 82 +Ein Schüler behauptet: //„{{formula}}x^{-1}{{/formula}} ist dasselbe wie {{formula}}-x{{/formula}}.“// 83 +(% style="list-style: alphastyle" %) 84 +1. Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. 85 +Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels. 86 +1. Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. 68 68 {{/aufgabe}} 69 69 89 +== Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == 90 + 70 70 {{aufgabe id="Wertetabelle mit rationalem Exponenten fortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 71 71 Führe fort .. 72 72 ... ... @@ -101,6 +101,23 @@ 101 101 1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} 102 102 {{/aufgabe}} 103 103 125 +== Potenzen mit rationalen Exponenten == 126 + 127 +{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 128 +Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. 129 + 130 +(% class="abc" %) 131 +1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 132 +1. in Prozent 133 +1. als vollständig gekürzter Bruch 134 +1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 135 +1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 136 +1. als Zahl in Normdarstellung))) 137 +1. Erläutere, worin sich diese Darstellungen unterscheiden und für welche Zwecke jeweils eine Darstellung besonders geeignet ist. Gehe dabei auf mindestens zwei verschiedene Darstellungsformen ein. 138 +{{/aufgabe}} 139 + 140 +== Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 141 + 104 104 {{aufgabe id="Normdarstellungen und Namen großer Zahlen mit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} 105 105 Gegeben sind die beiden Zahl(darstellung)en {{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} und {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}. 106 106 ... ... @@ -132,17 +132,4 @@ 132 132 [[image:Taschenrechnerdisplay_2.png||width="100"]] 133 133 {{/aufgabe}} 134 134 135 -{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 136 -Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. 137 - 138 -(% class="abc" %) 139 -1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 140 -1. in Prozent 141 -1. als vollständig gekürzter Bruch 142 -1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 143 -1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 144 -1. als Zahl in Normdarstellung))) 145 -1. Erläutere, worin sich diese Darstellungen unterscheiden und für welche Zwecke jeweils eine Darstellung besonders geeignet ist. Gehe dabei auf mindestens zwei verschiedene Darstellungsformen ein. 146 -{{/aufgabe}} 147 - 148 148 {{seitenreflexion bildungsplan="5" kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}}